ASME A193 194和API 20E螺栓螺母紧固件技术条件

API产品螺栓螺母基本技术条件

1 范围

规定了螺栓和螺母的尺寸规格、要求、试验方法、验收规则、标志、包装、储存和运输要求。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的应用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 3 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角

ASTM A 193 高温用合金钢和不锈钢螺栓材料规范

ASTM A 194 高温、高压或高温高压螺栓用碳钢及合金钢螺母标准规范

ASTM A 320 低温用合金钢和不锈钢螺栓材料规范

ASTM A 370 钢制品力学性能试验的标准试验方法与定义

ASTM E 10 金属材料的布氏硬度标准试验方法

ASTM E 18 金属材料的洛氏硬度和洛氏表面硬度标准试验方法

ASTM E 140 金属标准硬度换算表——布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、表面硬度之间的

关系

ASTM E 381 钢制品包括棒、钢坯、钢锭和锻件的宏观侵蚀试验方法

ASTM E 709 磁粉检验的标准指南

3 规格及标记

双头螺栓、栽丝螺栓、螺钉、螺母尺寸及规格标记见附录A。

4 要求

4.1 材料

4.1.1 材料的熔炼要求

用于制造螺栓和螺母的钢应采用下面任一种方法冶炼:平炉、碱性氧顶吹转炉、电炉或真空感应炉(VIM) 。钢水在浇铸前或浇铸钢锭及连铸过程中可进行真空处理。任何熔炼方法的钢水应充分镇静。碱性氧气顶吹转炉冶炼的钢的含铬量应在6%以下。

4.1.2 材料要求

用于制造螺栓和螺母的材料应有材质证明书，材料牌号应符合表1规定。

制造螺栓螺母的常用材料的化学成份及偏差符合表2规定。如选用的材料符合ASTM A193、ASTM A 194和ASTM A 320对螺栓螺母的控制要求并得到技术中心批准后也可使用。

表1 双头螺栓、螺钉及螺母的材料

4.2 螺母

2HM、2H、7、7M级钢的螺母需用热锻或冷锻制成，或用热锻、热扎及冷拔的棒料机加工而成，并且应进行热处理以符合力学性能的要求。螺母应在其钢的临界温度以上进行重新热处理，并在符合要求的介质中淬火。2H级的最低回火温度455℃，2HM级的最低回火温度620℃，7级的最低回火温度595℃, 7M 级的最低回火温度650℃。

2HM和7M级钢的螺母在全部成形，机加工和攻丝后，应在最低的回火温度下或之上的温度作最终消除应力的处理，也可以是回火处理。

4.3 外观要求

4.3.1 螺纹表面不允许有黑皮、乱扣和毛刺等有害缺陷；表面处理应均匀一致。

4.3.2 各部位不得有淬火裂纹。表面粗糙度应符合附录A中图A.1、图A.2、图A.3中的规定。

4.4 尺寸

4.4.1 公制螺纹尺寸符合表A.1、表A.2、表A.3中的规定，英制螺纹尺寸应符合图样中的规定。螺纹尺寸精度符合表3中的规定。

表3 螺纹尺寸精度

4.4.2 螺纹收尾尺寸应符合GB/T 3的规定。

4.4.3 公制其余几何尺寸符合表A.1、表A.2、表A.3中的规定，英制螺纹的其余尺寸应符合图样中的规定。一般尺寸公差按GB/T 1804-m。

4.5 硬度

螺栓和螺母硬度应符合表4中的要求。

表4 螺栓和螺母硬度

4.6 拉伸性能

螺栓材料的拉伸性能应符合表5中的要求。

表5 机械性能要求

注：B7和B7M的螺栓应进行液体淬火和回火处理，B7M和L7M的螺栓材料其最后的回火温度不低于620℃时，应在全部机加工和成型加工完成后进行。

4.7 冲击试验

用于-29℃以下的球阀连接用螺栓和螺母应进行100%低温冲击试验。

L7和L43的螺栓应在-101℃进行低温冲击试验。

4.8 磁粉检测

如需要，螺栓和螺母应按5.6条作表面磁粉检测。

4.9 宏观侵蚀试验

每炉次的产品至少应按ASTM E 381的要求进行1次宏观侵蚀试验。

4.10 涂层和应用

在高于大约为熔点温度一半的温度下使用的加涂层的紧固件，除非出于对液体和固体金属脆性倾向的考虑，不推荐加涂层。锌涂层的紧固件适宜限制在低于210℃以下的温度使用；镉涂层的紧固件适宜限制在低于160℃以下的温度使用。

5 试验方法

5.1 材料

用于制造螺栓和螺母的原材料或外购件入厂时可按Q/XT 35中第4.1条和第4.5条的要求予以控制，相同批次或炉号的材料的化学成分应符合表2的要求。

5.2 外观检查

每批应100%进行外观检查。

5.2.2 检查方法

目测外观，必要时采用五倍放大镜观察。

5.2.3 验收准则

检查结果应符合4.2条中的要求为合格。

5.3 尺寸检验

5.3.1 抽样

每批随机抽验10%(不少于20件)。

5.3.2 检查方法

检查方法按表6要求。从最前端平行于轴向方向测量，螺栓、螺钉的顶端的长度应不少于且不多于两个完整的螺纹长。螺栓、螺钉的长度应从每一个螺纹到最后一个螺纹进行测量。

表6 螺纹尺寸特征检查方法

5.3.3 验收准则

检查结果应符合4.3条中要求为合格。

5.4 硬度检验

5.4.1 抽样

5.4.1.1 B7、2H，L7、L43和7材料每批随机抽验5%(不少于10件)。

5.4.1.2 B7M、2HM，L7M和7M材料每批100%检验。

5.4.1.3 工厂应从同一炉的每一级别钢的每一种公称直径和规格的螺母中选取2H或2HM级的一个样品螺母，在最终热处理后在540℃加热24小时然后缓慢冷却至室温再进行硬度检测和载荷试验；7和7M 级的样品螺母应在最终热处理后在590℃加热24小时然后缓慢冷却至室温再进行硬度检测和载荷试验。

2HM级和7M级钢螺母硬度试验前应保护标志清晰，尽量减小外形尺寸的变化，维持螺纹的配合。5.4.2 检测仪器

5.4.2.1 B7、2H、L7、L43材料硬度试验应在洛氏硬度计上进行。

5.4.2.2 B7M、2HM、L7M材料硬度试验应在布氏硬度计上进行。

5.4.3 检测方法

5.4.3.1 B7、2H、L7、L43材料按ASTM E 18和ASTM A 370规定的方法和程序进行。

注：允许按ASTM E 10规定的方法和程序进行，试验结果按ASTM E 140进行硬度换算。

5.4.3.2 B7M、2HM、L7M材料按ASTM E 18和ASTM A 370规定的方法和程序进行。

5.4.4 验收准则

检测结果应符合表4中的要求为合格。B7M、2HM、L7M的材料经过100%的试验并合格的产品应在“M”下方划一横线。

5.5 拉伸试验

5.5.1 试样

每批按ASTM A 370第A3.2.1.7的要求切取试样。

5.5.2 验收准则

检查结果应符合表5中的要求为合格。

5.6 冲击试验